CN114542620A - 一种双润滑单面摩擦材料盘式离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双润滑单面摩擦材料盘式离合器,包括嵌套设置的动力输入结构和传动结构,动力输入结构包括输入齿轮、第一传动齿毂和设置在第一传动齿毂内壁上且与输入齿轮同轴的连接端;在离合器不接合时,离合器依靠离心润滑来对摩擦片组合进行润滑和冷却,润滑油在第一传动齿毂中依靠旋转离心力的作用穿过第二过油孔进入摩擦片组合,对摩擦片组合进行离心润滑;在离合器接合时,离合器依靠离心润滑和强制润滑对摩擦片组合进行润滑和冷却,油腔在保压情况下,控制油通过防转活塞上的第一过油孔,带走摩擦产生的热量,解决了盘式离合器在散热冷却时离合器中的润滑油泵送能力要求较高、离合器运行效率低以及离合器重量和尺寸较大的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于摩擦散热领域,涉及盘式离合器,具体是一种双润滑单面摩擦材料盘式离合器。
背景技术
盘式离合器利用轴向压力使圆盘摩擦表面压紧,实现制动,制动轮轴不受弯曲作用力,构造紧凑,制成封闭形式,防尘防潮。与带式制动器比较,其磨损均匀,可采用多组布置,又可控制液压,使制动转矩可调性好,摩擦面散热条件次于块式和带式,温度较高,适用于紧凑性要求高的场合。
目前国内多盘离合器多采用摩擦片,钢片间隔布置的结构方式,冷却多采用风冷和油冷的方式,油冷多采用专用润滑油路强制润滑和离心润滑。因多盘离合器的封闭形式,其散热冷却成为使用中的最大问题,如果离合器采用的是专用润滑油路强制润滑,只能通过增大安全余量解决散热冷却问题,增大安全余量的方法为两个方向,一是增加通过离合器摩擦副的润滑流量,但是增加润滑流量会增大系统润滑负荷,从而也需要提高系统润滑油的泵送能力。二是增大离合器摩擦副的储热能力,但是离合器的尺寸和重量也会相应增大。
此外,如果离合器采用的是离心润滑,增加润滑流量除了需要提高系统润滑油的泵送能力外,增加润滑流量会增大离合器运行时的黏连阻力,进而导致离合器运行效率降低,使用寿命较低,增加润滑流量还会增大离心润滑流量通过能力,需在摩擦片上设计更宽的过油槽,因此会降低离合器摩擦副的有效摩擦面,减小离合器能容。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于,提供一种双润滑单面摩擦材料盘式离合器,解决盘式离合器在散热冷却时离合器中的润滑油泵送能力要求较高、离合器运行效率低以及离合器重量和尺寸较大的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案予以实现:
一种双润滑单面摩擦材料盘式离合器,包括嵌套设置的动力输入结构和传动结构,所述的动力输入结构包括输入齿轮、第一传动齿毂和设置在第一传动齿毂内壁上且与输入齿轮同轴的连接端;所述的传动结构包括传动轴和第二传动齿毂,所述的传动轴的轴向前端开设有安装槽;所述的第一传动齿毂设置在第二传动齿毂内,所述的安装槽中可转动安装连接端;
所述的传动轴前端的外壁与第一传动齿毂之间形成弹簧安装腔,所述的弹簧安装腔中设置有弹簧总成;
所述的第一传动齿毂和第二传动齿毂之间沿轴向由前到后依次设置有背板和多组摩擦片组合,每一组所述的摩擦片组合包括相间设置的动摩擦片和静摩擦片;所述的动摩擦片与第一传动齿毂的外壁相配合安装,所述的静摩擦片与第二传动齿毂的内壁相配合安装;所述的动摩擦片和静摩擦片在离合器不接合时不接触,且均可沿轴向移动至相贴合;
所述的第二传动齿毂和摩擦片组合之间设置有防转活塞;所述的防转活塞和第二传动齿毂之间形成油腔;所述的防转活塞的周向上对称设置有一组第一过油孔,所述的第一过油孔连通油腔;
所述的传动轴的轴向后端开设有控油管和润油管,所述的控油管与所述的油腔连通,所述的润油管与所述的弹簧安装腔连通;
所述的第一传动齿毂侧壁上开设有多个第二过油孔。
本发明还包括以下技术特征:
所述的安装槽与连接端之间设置有轴承。
所述的防转活塞上设置有花键限位和挡边限位。
所述的弹簧总成包括固定安装在传动轴前端外壁的弹簧安装盘和沿周向均匀固定安装在弹簧安装盘上的弹簧。
所述的第一传动齿毂的外壁上设置有第一齿毂花键,所述的第二传动齿毂的内壁上设置有第二齿毂花键。
所述的动摩擦片上设置有内花键,所述的内花键与所述的第一齿毂花键配合设置;所述的静摩擦片上设置有外花键,所述的外花键与所述的第二齿毂花键配合设置。
所述的传动轴的外壁上设置有卡环,所述的卡环的一侧与弹簧安装盘紧贴。
所述的动摩擦片和静摩擦片上均设置有腰圆型过油孔。
所述的动摩擦片和静摩擦片均为单面摩擦片,所述的动摩擦片上设置有摩擦材料的一面与静摩擦片上未设置摩擦材料的一面相对设置。
所述的防转活塞与传动轴之间设置有第一密封圈,所述的防转活塞与第二传动齿毂之间设置有第二密封圈
本发明与现有技术相比,有益的技术效果是:
本发明中在离合器不接合时,离合器依靠离心润滑来对摩擦片组合6进行润滑和冷却,润滑油通过传动轴201上的润滑管11进入弹簧安装腔3,润滑油在第一传动齿毂102中依靠旋转离心力的作用穿过第二过油孔12进入摩擦片组合6,对摩擦片组合进行离心润滑;在离合器接合时,离合器依靠离心润滑和强制润滑对摩擦片组合6进行润滑和冷却,油腔8在保压的情况下,控制油通过防转活塞7上设置的第一过油孔9,进入摩擦片组合6,带走动摩擦片601与静摩擦片602接合过程中摩擦产生的热量,通过离合器摩擦副双润滑方式,使离合器性能及使用寿命大幅提高,解决了盘式离合器在散热冷却时离合器中的润滑油泵送能力要求较高、离合器运行效率低以及离合器重量和尺寸较大的技术问题。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明中动力输入结构的结构示意图;
图3为本发明中传动结构的结构示意图;
图4为本发明中动摩擦片的结构示意图;
图5为本发明中静摩擦片的结构示意图;
图6为本发明中防转活塞的结构示意图。
图中各个标号的含义为:1-动力输入结构,2-传动结构,3-弹簧安装腔,4-弹簧总成,5-背板,6-多组摩擦片组合,7-防转活塞,8-油腔,9-第一过油孔,10-控油管,11-润油管,12-第二过油孔,13-轴承,14-第一齿毂花键,15-第二齿毂花键,16-内花键,17-外花键,18-卡环,19-腰圆型过油孔,20-第一密封圈,21-第二密封圈;
101-输入齿轮,102-第一传动齿毂,103-连接端;
201-传动轴,202-第二传动齿毂,203-安装槽;
401-弹簧安装盘,402-弹簧;
601-动摩擦片,602-静摩擦片;
701-花键限位,702-挡边限位。
以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
需要说明的是,本发明中的所有零部件,在没有特殊说明的情况下,均采用本领域已知的零部件。
以下给出本发明的具体实施例,需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
本发明给出了一种双润滑单面摩擦材料盘式离合器,如图1至图6所示,包括嵌套设置的动力输入结构1和传动结构2,动力输入结构1包括输入齿轮101、第一传动齿毂102和设置在第一传动齿毂102内壁上且与输入齿轮101同轴的连接端103;传动结构2包括传动轴201和第二传动齿毂202,传动轴201的轴向前端开设有安装槽203;第一传动齿毂102设置在第二传动齿毂202内,安装槽203中可转动安装连接端103;
传动轴201前端的外壁与第一传动齿毂102之间形成弹簧安装腔3,弹簧安装腔4中设置有弹簧总成4;
第一传动齿毂102和第二传动齿毂202之间沿轴向由前到后依次设置有背板5和多组摩擦片组合6,每一组摩擦片组合6包括相间设置的动摩擦片601和静摩擦片602;动摩擦片601与第一传动齿毂102的外壁相配合安装,静摩擦片602与第二传动齿毂202的内壁相配合安装;动摩擦片601和静摩擦片602在离合器不接合时不接触,且均可沿轴向移动至相贴合;
第二传动齿毂202和摩擦片组合6之间设置有防转活塞7;防转活塞7和第二传动齿毂202之间形成油腔8;防转活塞7的周向上对称设置有一组第一过油孔9;第一过油孔9连通油腔8;
传动轴201的轴向后端开设有控油管10和润油管11,控油管10与油腔8连通,润油管11与弹簧安装腔3连通;
第一传动齿毂102侧壁上开设有多个第二过油孔12。
在上述技术方案中,在离合器不工作时,油腔8中无油压,弹簧总成4将防转活塞7限位在初始安装位置,多组摩擦片组合6中的动摩擦片601和静摩擦片602为分离状态,此时输入齿轮101、第一传动齿毂102和动摩擦片601空转,不进行扭矩传递,传动结构2不转动。在离合器工作时,外部驱动件驱动输入齿轮101转动,进而带动第一传动齿毂102转动,第一传动齿毂102转动又带动动摩擦片601转动,系统增大油腔8中的油压推动防转活塞7向轴向前端移动,防转活塞7推动动摩擦片601和静摩擦片602向轴向前端移动,消除间隙后,压紧动摩擦片601和静摩擦片602,动摩擦片601和静摩擦片602之间产生摩擦力,同时压缩弹簧402使弹簧402产生势能,此时离合器结合。动摩擦片601转动带动静摩擦片602转动,动摩擦片601转动来带动第二齿毂202转动,进而带动传动轴201转动,此时离合器将输入齿轮101的扭矩传递给传动轴202,驱动外部连接件。
在离合器不接合时,离合器依靠离心润滑来对摩擦片组合6进行润滑和冷却,润滑油通过传动轴201上的润滑管11进入弹簧安装腔3,润滑油在第一传动齿毂102中依靠旋转离心力的作用穿过第二过油孔12进入摩擦片组合6,对摩擦片组合进行离心润滑;在离合器接合时,离合器依靠离心润滑和强制润滑对摩擦片组合6进行润滑和冷却,油腔8在保压的情况下,控制油通过防转活塞7上设置的第一过油孔9,进入摩擦片组合6,带走动摩擦片601与静摩擦片602接合过程中摩擦产生的热量,通过离合器摩擦副双润滑方式,使离合器性能及使用寿命大幅提高,解决了盘式离合器在散热冷却时离合器中的润滑油泵送能力要求较高、离合器运行效率低以及离合器重量和尺寸较大的技术问题。
具体的,安装槽203与连接端103之间设置有轴承13,设置轴承保证了动力输入结构1与传动结构2的在不传递动力时的相对转动防止了安装槽203与连接端103的磨损,并对结构提供径向支撑。
具体的,防转活塞7上设置有花键限位701和挡边限位702,设置花键限位701和挡边限位702可在防转活塞行程范围内,对防转活塞进行圆周向限位,防止防转活塞在第二传动齿毂中旋转。
具体的,弹簧总成4包括固定安装在传动轴201前端外壁的弹簧安装盘401和沿周向均匀固定安装在弹簧安装盘401上的弹簧402,在离合器不工作需要脱开时,系统会撤销油腔8的压力,弹簧402的势能释放,推动防装活塞7回位,释放动摩擦片601和静摩擦片602之间的压紧力,在离心力和润滑油的作用下动摩擦片601和静摩擦片602向右侧移动自动分离。
具体的,第一传动齿毂102的外壁上设置有第一齿毂花键14,第二传动齿毂202的内壁上设置有第二齿毂花键15,设置第一齿毂花键14和第二齿毂花键15分别用于与动摩擦片601和静摩擦片602配合安装,保证周向限位。
具体的,动摩擦片601上设置有内花键16,内花键16与第一齿毂花键14配合设置;静摩擦片602上设置有外花键17,外花键17与第二齿毂花键15配合设置,用于在当离合器接合时,将输入结构1的动力传递至动摩擦片601,动摩擦片601再将动力传递至静摩擦片602,静摩擦片602再将动力传递至传动结构2。
具体的,传动轴201的外壁上设置有卡环18,卡环18的一侧与弹簧安装盘401紧贴,保证了弹簧安装盘401的轴向位置。
具体的,动摩擦片601和静摩擦片602上均设置有腰圆型过油孔19,设置腰圆型过油孔19用于使润滑油通过,带走动摩擦片601与静摩擦片602接合过程中摩擦产生的热量。
具体的,动摩擦片601和静摩擦片602均为单面摩擦片,单面摩擦片包括钢片和设置在钢片一侧的摩擦材料,动摩擦片601上设置有摩擦材料的一面与静摩擦片602上未设置摩擦材料的一面相对设置。设置动摩擦片601和静摩擦片602保证了在离合器接合过程中既能够起到制动的作用,另一方面还可以吸收产生的摩擦热量,相比仅使用单一钢片吸收热量的方式温升降低了50%。
具体的,防转活塞7与传动轴201之间设置有第一密封圈20,防转活塞7与第二传动齿毂202之间设置有第二密封圈21,设置第一密封圈20和第二密封圈21保证了油腔8的密封性。
Claims (10)
1.一种双润滑单面摩擦材料盘式离合器,包括嵌套设置的动力输入结构(1)和传动结构(2),其特征在于,所述的动力输入结构(1)包括输入齿轮(101)、第一传动齿毂(102)和设置在第一传动齿毂(102)内壁上且与输入齿轮(101)同轴的连接端(103);所述的传动结构(2)包括传动轴(201)和第二传动齿毂(202),所述的传动轴(201)的轴向前端开设有安装槽(203);所述的第一传动齿毂(102)设置在第二传动齿毂(202)内,所述的安装槽(203)中可转动安装连接端(103);
所述的传动轴(201)前端的外壁与第一传动齿毂(102)之间形成弹簧安装腔(3),所述的弹簧安装腔(3)中设置有弹簧总成(4);
所述的第一传动齿毂(102)和第二传动齿毂(202)之间沿轴向由前到后依次设置有背板(5)和多组摩擦片组合(6),每一组所述的摩擦片组合(6)包括相间设置的动摩擦片(601)和静摩擦片(602);所述的动摩擦片(601)与第一传动齿毂(102)的外壁相配合安装,所述的静摩擦片(602)与第二传动齿毂(202)的内壁相配合安装;所述的动摩擦片(601)和静摩擦片(602)在离合器不接合时不接触,且均可沿轴向移动至相贴合;
所述的第二传动齿毂(202)和摩擦片组合(6)之间设置有防转活塞(7);所述的防转活塞(7)和第二传动齿毂(202)之间形成油腔(8);所述的防转活塞(7)的周向上对称设置有一组第一过油孔(9);所述的第一过油孔(9)连通油腔(8);
所述的传动轴(201)的轴向后端开设有控油管(10)和润油管(11),所述的控油管(10)与所述的油腔(8)连通,所述的润油管(11)与所述的弹簧安装腔(3)连通;
所述的第一传动齿毂(102)侧壁上开设有多个第二过油孔(12)。
2.如权利要求1所述的双润滑单面摩擦材料盘式离合器,其特征在于,所述的安装槽(203)与连接端(103)之间设置有轴承(13)。
3.如权利要求1所述的双润滑单面摩擦材料盘式离合器,其特征在于,所述的防转活塞(7)上设置有花键限位(701)和挡边限位(702)。
4.如权利要求1所述的双润滑单面摩擦材料盘式离合器,其特征在于,所述的弹簧总成(4)包括固定安装在传动轴(201)前端外壁的弹簧安装盘(401)和沿周向均匀固定安装在弹簧安装盘(401)上的弹簧(402)。
5.如权利要求1所述的双润滑单面摩擦材料盘式离合器,其特征在于,所述的第一传动齿毂(102)的外壁上设置有第一齿毂花键(14),所述的第二传动齿毂(202)的内壁上设置有第二齿毂花键(15)。
6.如权利要求1所述的双润滑单面摩擦材料盘式离合器,其特征在于,所述的动摩擦片(601)上设置有内花键(16),所述的内花键(16)与所述的第一齿毂花键(14)配合设置;所述的静摩擦片(602)上设置有外花键(17),所述的外花键(17)与所述的第二齿毂花键(15)配合设置。
7.如权利要求1所述的双润滑单面摩擦材料盘式离合器,其特征在于,所述的传动轴(201)的外壁上设置有卡环(18),所述的卡环(18)的一侧与弹簧安装盘(401)紧贴。
8.如权利要求1所述的双润滑单面摩擦材料盘式离合器,其特征在于,所述的动摩擦片(601)和静摩擦片(602)上均设置有腰圆型过油孔(19)。
9.如权利要求1所述的双润滑单面摩擦材料盘式离合器,其特征在于,所述的动摩擦片(601)和静摩擦片(602)均为单面摩擦片,所述的单面摩擦片包括钢片和设置在钢片一侧的摩擦材料,所述的动摩擦片(601)上设置有摩擦材料的一面与静摩擦片(602)上未设置摩擦材料的一面相对设置。
10.如权利要求1所述的双润滑单面摩擦材料盘式离合器,其特征在于,所述的防转活塞(7)与传动轴(201)之间设置有第一密封圈(20),所述的防转活塞(7)与第二传动齿毂(202)之间设置有第二密封圈(21)。
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